功能关系--能量守恒定律PPT.ppt

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1、v1功和能的关系v做功的过程就是的过程，做了多少功，就有多少能量发生了，功是能量转化的能量转化能量转化转化转化量度量度v2功能关系的几种表达形式v(1)合外力对物体所做的功等于物体的增量，即，即动能定理v(2)重力做正功，重力势能 ；重力做 ，重力势能增加由于“增量”是末态量减去始态量，所以重力的功等于重力势能增量的负值，即WGEp .v(3)弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量的负值，即W弹E弹.v(4)重力和弹簧弹力之外的力对物体所做的功等于物体的增量即W其他E机2E机1E机动能动能W合合EkEk2Ek1减小减小负功负功Ep1Ep2Ep1Ep2机械能机械能v能量既不会，也不会创生，它只会从一种

2、形式为其他形式，或者从一个物体到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变消失消失转化转化转移转移v功和能是两个密切联系的物理量，做功过程就是能量转化的过程，做功的多少等于能量转化的多少，做功的正、负表示能量转化的方向下面具体分析几种重要的功能关系v1重力做的功等于重力势能增量的负值：WGEp.v2弹力做的功等于弹性势能增量的负值：W弹Ep弹v3合外力做的功等于物体动能的增量：W合Ek.v4除系统内的重力和弹力以外，其他外力及内力做的总功等于系统机械能的增量vWFE末E初E.v5滑动摩擦力对系统做功的绝对值等于系统内能的增量，即摩擦生热(或说成系统克服摩擦力做的功等于系统内能的增量

3、)vFfd相E内v增量就是变化量，为末态量减初态量，实际上不一定是增加的，也可能是减少的v1静摩擦力做功的特点v(1)静摩擦力可以做正功，可以做负功，还可能不做功v(2)存在相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的总功为零v(3)在静摩擦力做功的过程中，有机械能的转移，而没有机械能转化为内能v2滑动摩擦力做功的特点v(1)滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功v(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果机械能全部转化为内能；有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化为内能v(3)摩擦生热的计算：QFfd相v【例1】如图1所示，卷扬机的绳索通过定

4、滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动在移动过程中，下列说法正确的是()图图1 vAF对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和vBF对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和vC木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能vDF对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和答案：答案：CD v高分通道v(1)解答本题时易错选B.原因是没有分析清木箱加速上升时，通过拉力F做的功，还有一部分转化为木箱的动能v(2)应用功能关系解题时，要弄清楚有哪些力在做功，这些力做功等于哪种形式能量的变化答案：答案：ACD v【例2】如图2所示，木块A放在木块

5、B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动仍将A拉到B右端，这次F做功为W2，生热为Q2；则应有()vAW1W2，Q1Q2vBW1W2，Q1Q2vCW1W2，Q1Q2vDW1W2，Q1Q2图图2 v解析：两种情况下A的位移不同，故力F做功不同，但相对位移相同，所以产生的热量相同v拉力F做的功直接由公式WFlcos求得，其中l是木块A相对地面的位移，所以W1a1g(sincos)，故C正确v答案：BCv高分通道v对能量转化过程及转化途径不清晰本题考查了功能关系，牛顿第二定律，旨在考查学生推理能力和分析综合能力，中等难度

6、弄明白木箱下滑过程中弹簧获得的弹性势能最大值与上滑过程中弹簧释放的弹性势能相等是解答本题的关键v变式3：风力发电是一种环保的电能获取方式图5为某风力发电站外观图设计每台风力发电机的功率为40 kW.实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29 kg/m3，当地水平风速约为10 m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？图图5 答案：答案：10 m v1一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是v()vA子弹减少的机械能等于木块增加的机械能vB子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统内能的增加量vC子弹减少

7、的机械能等于木块增加的动能和内能之和vD子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和v解析：由于子弹穿过木块的过程中与木块有相对位移，所以子弹减少的动能转化为木块的动能和子弹与木块系统增加的内能，选项A、C错，B、D正确v答案：BD答案：答案：BCD v32003年10月15日，我国在上海市“金贸大厦”成功地举行了高楼跳伞表演，被称为“中华第一跳”的此次表演，开辟了我国高楼跳伞的先河来自不同国籍的16名跳伞爱好者进行了单人跳、双人跳及组合跳的精彩表演.他们从345 m高的“金贸大厦”观景平台上跳下，在距地面150 m高处打开伞包，假设打开伞包前后两段过程，跳伞爱好者的运动均可

8、看作是匀变速直线运动，且始末速度均为0，一个质量为60 kg的跳伞爱好者，若30 s完成跳伞表演，跳伞爱好者在跳伞的整个运动过程中，以下说法正确的是()vA机械能先不变后减小vB机械能一直在减小vC克服空气阻力做功为207 kJvD最大速度是23 m/s答案：答案：BCD v4跳伞运动员在刚跳离飞机、降落伞尚未打开的一段时间内：空气阻力做正功；重力势能增加；动能增加；空气阻力做负功以下说法中正确的是()vABvC Dv解析：跳伞运动员跳离飞机，在尚未打开降落伞的这段时间内，运动员向下运动，重力对运动员做正功，重力势能减少；空气阻力对运动员做负功由于重力大于空气阻力，运动员向下做加速运动，其动能增加，故错，对v答案：Bv5从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力F阻恒定则对于小球的整个上升过程，下列说法中错误的是()vA小球动能减少了mgHvB小球机械能减少了F阻HvC小球重力势能增加了mgHvD小球的加速度大于重力加速度g答案：答案：A v6如图6所示，一质量为m的物块放在水平地面上，现在对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离x后立即撤去F.物块与水平地面间的动摩擦因数为.求：v(1)撤去F时，物块的速度大小；v(2)撤去F后，物块还能滑行多远？图图6